JP2001086712A - 巻線機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電線の屈曲抵抗を小さく抑え、テンション管
理を容易にする。 【解決手段】 ワーク１３へ電線１７を誘導する電線誘
導治具７を備えた固定シャフト１と、ハウジング５９に
よって回転自在に支持され、前記ワーク１３に電線１７
を巻付けるフライヤ１５を備えた回転シャフト５とで２
重軸を構成し、遊星歯車機構６７によって、前記固定シ
ャフト１を中心軸として回転シャフト５のみ回転させる
一方、電線供給部７７から繰出された電線１７を前記フ
ライヤ１５へ誘導する電線誘導路８１を、外側に位置す
る回転シャフト５に設け、電線１７の立上がり角度を緩
く抑える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、ブラシ
レスモータのロータ等に適する巻線機に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、巻線機としては、例えば、特開
昭６２−１３６４８０号公報記載のものが知られてい
る。

【０００３】巻線機の概要は、例えば、図３に示すよう
に、図外の電線供給部から繰出された電線１０１を回転
シャフト１０３の内部を通過させ、その回転シャフト１
０３と一緒に回転する電線巻付けアームとなるフライヤ
１０５の先端まで誘導延長している。

【０００４】フライヤ１０５は、回転シャフト１０３と
一緒に回転することで、電線１０１をワークに巻付ける
ようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】巻線機の電線１０１
は、回転シャフト１０３の軸心中心から遊星歯車１０７
と遊星歯車１０８の間を急激に立上がり、フライヤ１０
５まで誘導される構造となるため、急激な立上がり角度
によって屈曲抵抗が大きくなり、電線１０１を正確に緊
張させるテンション管理が難しくなる。

【０００６】例えば、テンションが弱いと、緩く巻く結
果となり巻付け完了時のボリュームが大きくなりすぎ
る。あるいは、逆に、テンションが強いと、電線の設計
値を越えて引張るようになるため正確なコイルが得られ
なくなる等の問題を招く。

【０００７】このための解決手段として、例えば、遊星
歯車１０７と遊星歯車１０８の間を大きくとることで、
中心軸心からの電線１０１の立上がり角度を緩くし、屈
曲抵抗を小さくできるが、遊星歯車１０８を延長した
分、装置全体の大型化を招き、コンパクト化が難しくな
る等の新たな問題が起きる。

【０００８】そこで、この発明は、大型化を招くことな
く、電線の屈曲抵抗を小さく抑えてテンション管理を容
易にすると共に、しかも、ワークの端子フック部へ電線
を誘導する電線フック案内部制御用のエア駆動部へ、長
期間に亘り、無理なく安定してエアの供給ができるよう
にした巻線機を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明の請求項１によれば、ワークへ電線を誘導
する電線誘導治具を備えた固定シャフトと、前記固定シ
ャフトの外周を取囲み２重軸を構成すると共にハウジン
グによって回転自在に支持され、前記ワークに電線を巻
付けるフライヤを備えた回転シャフトと、回転シャフト
のホルダに支持された第１，第２ホルダギヤを有し、第
１ホルダギヤは前記固定シャフトに設けられた固定ギヤ
と、第２ホルダギヤは前記ハウジングに設けられたハウ
ジングギヤとそれぞれ噛み合いながら公転し、固定シャ
フトを中心軸として回転シャフトのみ回転させる遊星歯
車機構とを有し、電線供給部から繰出された電線を前記
フライヤへ誘導する電線誘導路を、前記回転シャフトに
設ける。

【００１０】これにより、電線供給部から繰出された電
線は、外側に位置する回転シャフトに設けられた電線誘
導路を介してフライヤまで誘導延長される。この時、電
線誘導路を有する回転シャフトは、中心の固定シャフト
の外側に位置するレイアウト構造となるため、固定シャ
フトの中心軸心からフライヤまで立上げ、電線を誘導す
る従来手段に比べて立上げ角度が緩くなる。この結果、
屈曲抵抗を小さく抑えることができるようになり、電線
のテンション管理が容易となる。

【００１１】また、この発明の請求項２によれば、電線
誘導治具に、固定シャフトに設けられたエア駆動部によ
ってワークの端子フック部に対して前進又は後退する電
線フック案内部を備える。

【００１２】これにより、電線フック案内部を駆動制御
するエア駆動部は、中心軸となる固定状態の固定シャフ
トに設けることができるため、取付けが容易となり、し
かも確実で、無理のない取付け状態が得られる。

【００１３】また、この発明の請求項３によれば、エア
駆動部を、固定シャフトに設けられたエア通路を介して
エア供給ノズルと接続すると共に、エア供給ノズルのノ
ズル先端部を前記エア通路の接続口と離・接自在とす
る。

【００１４】これにより、エア駆動部へエアを送るエア
通路を、固定状態の固定シャフトに設けることができる
ため、エア供給ノズルのノズル先端部とエア通路の接続
口との接続状態が確実に得られる。また、ノズル先端部
は、固定状態の接続口と接続し合うため、接続に無理が
なく、長期間に亘り安定してエアを供給することができ
る。

【００１５】

【発明の効果】この発明の巻線機によれば、外側に位置
する回転シャフトから電線を立上げることができるた
め、立上げた電線をフライヤへ緩い角度で誘導すること
が可能となり、電線の屈曲抵抗を小さく抑えることがで
きる。これにより、電線のテンション管理が容易とな
り、電線を設計値通りに正確に巻くことができると共に
大型化を招くこともない。

【００１６】また、エア駆動部へエアを送るエア通路
を、固定状態の固定シャフトに設けることができるよう
になり、エア供給ノズルのノズル先端部とエア通路の接
続口とを無理なく確実に接続させることができる。この
結果、長期間に亘り安定したエアの供給が可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図１と図２の図面を参照し
ながらこの発明の実施の形態について具体的に説明す
る。

【００１８】図１において、１は巻線機３の固定シャフ
ト、５は固定シャフト１の外周を取囲む回転シャフトを
それぞれ示しており、固定シャフト１と回転シャフト５
とで２重軸を構成している。

【００１９】内側の固定シャフト１には、先端部となる
図面左側に電線誘導治具７が設けられ、後端部となる図
面右側は前記回転シャフト５より外方へ延長突出してい
る。

【００２０】電線誘導治具７は、誘導案内面９を備える
一方、電線フック案内部１１が設けられている。

【００２１】電線誘導治具７の誘導案内面９は、ワーク
ステーションに位置決め保持されたワーク１３の巻付け
部１３ａに対して、後述するフライヤ１５で電線１７を
巻付ける時に、前記巻付け部１３ａへ電線１７を確実に
誘導案内するよう機能する。

【００２２】電線フック案内部１１は、前記誘導案内治
具７の上半部凹部内に配置されると共に、エア駆動部１
９によってワーク１３に設けられた端子金具２１の端子
フック部２３へ前進した時に、その端子フック部２３へ
電線１７を確実に誘導案内するようになっている。

【００２３】エア駆動部１９は、前記固定シャフト１に
固定支持されたシリンダ２５内にピストン２７が内装さ
れ、ピストン２７の一方には前記電線フック案内部１１
が取付けられている。ピストン２７の他方には、シリン
ダ２５内において、矢印方向へ付勢する付勢ばね３１が
作用し、電線フック案内部１１は常時待機位置（図１実
線）に位置決めされている。

【００２４】シリンダ２５は、固定シャフト１のシャフ
ト軸心に沿って設けられたエア通路３３と連通してい
る。したがって、エア通路３３を介してシリンダ２５内
に、付勢ばね３１のばね圧に抗して高圧のエアが供給さ
れることで、電線フック案内部１１をワーク１３の端子
フック部２３まで前進させることが可能となる（図１鎖
線）。

【００２５】また、高圧のエアの供給を停止させること
で、シリンダ２５内の付勢ばね３１のばね圧により、電
線フック案内部１１を待機位置（図１実線）まで後退さ
せることが可能となる。

【００２６】エア通路３３の後端側で、前記回転シャフ
ト５より外方へ延長された固定シャフト１の軸端部外周
面には、前記エア通路３３へ続く接続口３５が設けられ
ている。

【００２７】接続口３５は、エア通路３３側へ向かって
先細り状態となる断面漏斗状の形状となっている。接続
口３５は、昇降装置３７によってエア供給ノズル３９の
ノズル先端部４１と接合し合うことで、高圧のエアが供
給される状態と、ノズル先端部４１と離れることで、高
圧のエアが停止される状態となるよう接・離自在となっ
ている。

【００２８】ノズル先端部４１は、コーン状の形状とな
っていて、付勢ばね４３のばね圧によって、常時上方へ
向け付勢されると共に、外周面には、接続口３５と気密
状態で密着し合い、確実なシール状態が確保されるよう
シリコンによって表面処理されている。

【００２９】エア供給ノズル３９は、図外のコンプレッ
サと接続連通し、高圧のエアが送り込まれるようになっ
ている。

【００３０】昇降装置３７は、ベース部材４５に固定支
持されたシリンダ４７とシリンダ４７に対して上下動自
在に制御されるピストン４９とから成り、ピストン４９
の先端は、前記エア供給ノズル３９を保持するノズル支
持ステー５１に固定支持されている。これにより、ピス
トン４９の上昇で、ノズル先端部４１は接続口３５と接
続可能となる。また、ピストン４９の下降で、接続口３
５から離れるようになると共に、電線１７の回転軌跡の
外側まで退避し、巻線時の作動に何等支障が起きないよ
うになっている。

【００３１】一方、回転シャフト５は内側のベアリング
５５と、外側のベアリング５７とにより回転自在に支持
され、内側のベアリング５５は、回転シャフト５と固定
シャフト１の間に配置されている。外側のベアリング５
７は、回転シャフト５とハウジング５９との間に配置さ
れ、ハウジング５９はベース部材４５に固定支持されて
いる。

【００３２】回転シャフト５には、一方に巻付けアーム
となるフライヤ１５が、他方に駆動ギヤ６１がそれぞれ
設けられている。駆動ギヤ６１には駆動モータ６３から
の回転動力が伝達ギヤ６５を介して与えられると共に、
遊星歯車機構６７によって、内側の固定シャフト１をつ
れ回すことなく回転シャフト５のみ回転が可能となって
いる。

【００３３】即ち、遊星歯車機構６７は、回転シャフト
５のホルダ６９の一方に第１ホルダギヤ７１が、他方に
第２ホルダギヤ７２がそれぞれ設けられ、第１ホルダギ
ヤ７１は、前記固定シャフト１に設けられた外歯ギヤと
なる固定ギヤ７３と中間ギヤ７４を介して噛み合ってい
る。第２ホルダギヤ７２は前記ハウジング５９に設けら
れた内歯ギヤとなるハウジングギヤ７５と噛み合い、第
１ホルダギヤ７１は固定ギヤ７３の外側を自転しながら
公転する。また、第２ホルダギヤ７２はハウジングギヤ
７５の内側を自転しながら公転する。

【００３４】この時、第１ホルダギヤ７の歯数をＺＡ、
第２ホルダギヤ７２の歯数をＺＢ、固定ギヤ７３の歯数
をＺＣ、ハウジングギヤ７５の歯数をＺＤとすると、 ＺＤ／ＺＢ＝ＺＣ／ＺＡ （中間ギヤ７４の歯数は任
意） とすることで、固定シャフト１は回転せず、回転シャフ
ト５のみ安定した回転が得られるようになる。

【００３５】電線１７は、電線供給部７７から繰出され
ると共に、テンション制御装置７９を介して駆動ギヤ６
１から回転シャフト５に設けられた電線誘導路８１を通
り、フライヤ１５の基部から緩やかに立上がり先端部ま
で延長している。回転シャフト５の電線誘導路８１と、
フライヤ１５には電線１７を円滑に誘導案内するガイド
ローラ８３が多数設けられている。

【００３６】ハウジング５９及び昇降装置３７が支持さ
れたベース部材４５は、図外のアクチュエータにより、
２段階動作が可能となっている。

【００３７】即ち、図外のアクチュエータにより電線誘
導治具７を作動位置（図１実線）と非作動位置（図１鎖
線）とに前進・後退させる動作と、作動位置（図１実
線）において、所定の距離を前後動させる動作が得られ
るようになっている。これにより、電線１７がワーク１
３の巻付け部１３ａに対して一箇所に集まることなく端
から端まで均等に巻くことが可能となっている。

【００３８】このように構成された巻線機３の動作につ
いて説明する。ワークステーションに位置決めされたワ
ーク１３に対して電線誘導治具７を前進させる。この
時、フライヤ１５から延長された電線１７は、前工程に
おいて巻線完了後に、電線挟持部８５によって挟持され
た状態でカットされ、電線１７の先端は挟持された状態
にある。この状態において、ノズル先端部４１を上昇さ
せ、接続口３５から高圧のエアを供給する。この時、ノ
ズル先端部４１と接続口３５とは付勢ばね４１のばね圧
と相俟ってシール漏れのない確実な接続状態が得られる
と共に、高圧のエアの供給で、電線フック案内部１１
は、端子フック部２３まで前進する。続いてフライヤ１
５を所定角度回転させる。電線１７は、電線フック案内
部１１によって端子フック部２３に確実に引掛かるよう
になる。引掛けが完了するとノズル先端部４１を下降さ
せ、巻線の動作に支障のない状態まで退避した後、フラ
イヤ１５を回転させて巻付け部１３ａに電線１７を巻付
ける。以下、所定角度ワーク１３を回転させながら電線
１７を巻付けることで、図２に示すように、ブラシレス
モータのロータ８７が得られるようになる。

【００３９】これら一連の動作において、電線１７は、
図１に示すように、鎖線から実線のように緩い立上がり
角度で済むため、テンション管理が正確に行なえるよう
になって、巻付け完了時にボリュームアップしたり、設
計値を越えて引張られることがなくなる。また、巻線機
本体の大型化を招くこともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる巻線機の概要説明図。

【図２】電線が巻付けられたロータの斜視図。

【図３】従来例を示した巻線機の概要説明図。

【符号の説明】

１ 固定シャフト ５ 回転シャフト ７ 電線誘導治具 １３ ワーク １５ フライヤ １７ 電線 ５９ ハウジング ６７ 遊星歯車機構 ７７ 電線供給部 ８１ 電線誘導路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワーク（１３）へ電線（１７）を誘導す
   る電線誘導治具（７）を備えた固定シャフト（１）と、
   前記固定シャフト（１）の外周を取囲み２重軸を構成す
   ると共にハウジング（５９）によって回転自在に支持さ
   れ、前記ワーク（１３）に電線（１７）を巻付けるフラ
   イヤ（１５）を備えた回転シャフト（５）と、回転シャ
   フト（５）のホルダ（６９）に支持された第１，第２ホ
   ルダギヤ （７１）（７２）を有し、第１ホルダギヤ
   （７１）は前記固定シャフト（１）に設けられた固定ギ
   ヤ（７３）と、第２ホルダギヤ（７２）は前記ハウジン
   グ（５９）に設けられたハウジングギヤ（７５）とそれ
   ぞれ噛み合いながら公転し、固定シャフト（１）を中心
   軸として回転シャフト（５）のみ回転させる遊星歯車機
   構（６７）とを有し、電線供給部（７７）から繰出され
   た電線（１７）を前記フライヤ（１５）へ誘導する電線
   誘導路（８１）を、前記回転シャフト（５）に設けるよ
   うにしたことを特徴とする巻線機。
2. 【請求項２】 電線誘導治具（７）は、固定シャフト
   （１）に設けられたエア駆動部（１９）によってワーク
   （１３）の端子フック部（２３）に対して前進又は後退
   する電線フック案内部（１１）を有していることを特徴
   とする請求項１記載の巻線機。
3. 【請求項３】 エア駆動部（１９）は、固定シャフト
   （１）に設けられたエア通路（３３）を介してエア供給
   ノズル（３９）と接続し合うと共に、エア供給ノズル
   （３９）のノズル先端部（４１）を前記エア通路（３
   ３）の接続口（３５）と離・接自在としたことを特徴と
   する請求項２記載の巻線機。